JP2005308446A - 広域設備確認方法及び広域設備確認システムならびに設備情報サーバ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 広域にわたって配置された現地設備の中の対象設備の確認を的確に行えるようにする。
【解決手段】 位置計測手段2を用いて現地作業者の位置を測位するとともに、現地作業者の位置においてその近傍の任意の設備を捉えこの捉えた方向を方向計測手段3で計測し、予め準備された各設備の位置情報に基づいて前記測位された現地作業者の位置情報を補正し、当該補正された現地作業者の位置情報における当該補正された現地作業者の位置を基準にして対象の現地設備10を特定する広域設備確認方法である。
【選択図】図1
【解決手段】 位置計測手段2を用いて現地作業者の位置を測位するとともに、現地作業者の位置においてその近傍の任意の設備を捉えこの捉えた方向を方向計測手段3で計測し、予め準備された各設備の位置情報に基づいて前記測位された現地作業者の位置情報を補正し、当該補正された現地作業者の位置情報における当該補正された現地作業者の位置を基準にして対象の現地設備10を特定する広域設備確認方法である。
【選択図】図1
Description
この発明は、広域に亘って設置された設備を現地で確認する広域設備確認方法、及び広域設備確認装置、ならびに広域設備確認に使用される設備情報サーバ装置に関するものである。
水道管やバルブ、また、電柱や電線など、広域にわたって数多く設置されている設備の保守、点検、工事といった維持管理業務においては、作業対象の設備が数多く設置された設備のうちのどれに該当するかを現地にて識別しなければならない。また、災害や事故等の緊急時には、不具合を生じている設備が、どの設備に当たるのかを現地にて確認しなければならない。
通常、作業者が目にする設備が、地図上や台帳に記された設備のうちどれに対応するかという判断は、地図上や台帳に記された設備の設置位置と当該設備の現在位置とを比較することで行っていた。あるいは、設備自体に付された番号などの識別標識を読み取ることで目の前の設備の確認を行っていた。
しかしながら、設備の設置位置で確認する場合は、複数の設備が近接して存在する場合に区別するのが難しくなる。また、識別標識を読み取って確認する場合は、悪天候時や夜間は読み取りが難しくなり、さらに、事故時など設備に接近することが危険な状況下では、確認することができなくなる。
一方、GPS(Global Positioning System)を利用して現在位置を測位し、これと対象設備の設置位置とを比較することで設備を確認できれば、容易に設備を確認することができる。従来、GPSと方位計、距離計を用い、GPSで測位した現在位置に、方位計、傾斜計、距離計で計測した設備までの変位を加算し、対象設備の位置を計測している。このような広域設備確認方法は、例えば特開平9−247103号公報に示されている。
このようなGPSを利用した広域設備確認方法にあっては、対象設備の位置計測にあたって、GPSで測位した作業者の現在位置を基準とする。しかしながら、GPSでの測位には誤差が含まれる。DGPS(Differential GPS)と呼ばれる補正方式をとったとしても、誤差は数mになることが知られており、正確な位置座標が得られないという問題点があった。さらに、複数の類似した設備が数mの誤差範囲よりも近接して設置されている場合には、これらの識別ができないという問題点があった。仮想基準点方式など干渉測位による高精度でのGPS測位方式もある。しかしながら、高精度の測位を行うためには、測位を行う地点から最低4個のGPS衛星を見通せねばならない。ビルや高架、あるいは木々など、上空に地物が存在する地域では、GPS衛星からの電波を直接受けることが困難となり、4個以上見通せる地点は限られたものとなる。このため、多くの地点では正確な位置座標が得られない。このように、依然、対象設備の正確な位置座標が得られないという問題点が残る。
この発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、対象の現地設備の確認を的確に行えるようにすることを目的とするものである。
この発明に係る広域設備確認方法は、位置計測手段を用いて現地作業者の位置を測位するとともに、現地作業者の位置においてその近傍の任意の設備を捉えこの捉えた方向を方向計測手段で計測し、予め準備された各設備の位置情報に基づいて前記測位された現地作業者の位置情報を補正し、当該補正された現地作業者の位置情報における当該補正された現地作業者の位置を基準にして対象の現地設備を確認する
ものである。
ものである。
この発明は、位置計測手段を用いて現地作業者の位置を測位するとともに、現地作業者の位置においてその近傍の任意の設備を捉えこの捉えた方向を方向計測手段で計測し、予め準備された各設備の位置情報に基づいて前記測位された現地作業者の位置情報を補正し、当該補正された現地作業者の位置情報における当該補正された現地作業者の位置を基準にして対象の現地設備を確認するようにしたので、対象の現地設備の確認を的確に行える効果がある。
GPSを用いて作業者の位置を測位するとともに、識別の可否を問わず設備を指し示し、そのときの方向を方位計で計測する。この方向に設備が存在するという条件を満たす位置に作業者位置を随時補正変更するように構成したので、正確な作業者位置を得る効果がある。
作業者位置から対象設備の方位を計測し、上記補正方法によって補正した作業者位置から対象設備を特定するように構成したので、設備が近接している場合でも対象設備を正しく確認することができる効果がある。
GPSを用いて作業者の位置を測位するとともに、識別の可否を問わず設備を指し示し、そのときの方向を方位計で計測する。この方向に設備が存在するという条件を満たす位置に作業者位置を随時補正変更するように構成したので、正確な作業者位置を得る効果がある。
作業者位置から対象設備の方位を計測し、上記補正方法によって補正した作業者位置から対象設備を特定するように構成したので、設備が近接している場合でも対象設備を正しく確認することができる効果がある。
実施の形態1.
(逐次較正形の広域設備確認方法、広域設備確認装置の事例)
この発明の実施の形態1は、広域設備確認方法が、携帯端末で構成された広域設備確認装置によって実行される場合の一例であり、指示手段であるカメラで、対象とする設備を捉え、そのときのカメラの位置とその光軸方向とを、位置計測手段であるGPS(Global Positioning System)受信機と方向計測手段である方位計とによりそれぞれ計測する。こうして得られたカメラの位置から光軸方向に直線を伸ばし、これとの距離が最も近い設備を設備データ保持手段である設備データベースから設備特定手段により検索し特定する。これにより、指示した設備が何であるかを作業者が確認する。その際に、位置補正手段を設けてカメラの位置の補正を行うことにより、対象設備を確実に特定できるように構成してある。
(逐次較正形の広域設備確認方法、広域設備確認装置の事例)
この発明の実施の形態1は、広域設備確認方法が、携帯端末で構成された広域設備確認装置によって実行される場合の一例であり、指示手段であるカメラで、対象とする設備を捉え、そのときのカメラの位置とその光軸方向とを、位置計測手段であるGPS(Global Positioning System)受信機と方向計測手段である方位計とによりそれぞれ計測する。こうして得られたカメラの位置から光軸方向に直線を伸ばし、これとの距離が最も近い設備を設備データ保持手段である設備データベースから設備特定手段により検索し特定する。これにより、指示した設備が何であるかを作業者が確認する。その際に、位置補正手段を設けてカメラの位置の補正を行うことにより、対象設備を確実に特定できるように構成してある。
以下、この発明の実施の形態1を、図1〜図9により詳細に説明する。図1は広域設備確認システムのシステム構成の一例を示すブロック図、図2〜図6は何れも動作を説明する説明図、図7〜図9は動作を説明するフローチャートである。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
図1において、対象とする設備を指し示す指示手段であるカメラ1と、指示位置を計測する位置計測手段であるGPS受信機2と、指示方向を計測する方向計測手段である方位計3と、設備の位置情報を保持する設備データ保持手段である設備データベース4と、設備特定手段である設備特定部51及び位置補正手段である位置補正部52を備え設備を特定するとともに位置補正を行う演算装置5と、を有する携帯端末6を、広域設備確認装置として使用する。前記広域設備確認装置である携帯端末6は、カメラ1が写す画像7及び特定された設備の属性情報を表示する表示装置8を備えている。また、前記広域設備確認装置である携帯端末6は、設備の保守、点検、工事等の担当者が、目的の地域、つまり、対象設備が有る現地、で対象設備を確認するために携帯するものである。なお、設備の保守、点検、工事等のために、その対象となる対象設備が存在する地域に出向いている担当者を、現地作業者という。
前記カメラ1と前記GPS受信機2と前記方位計3は、前記携帯端末6に内蔵または外付けされる。前記方位計3には、例えば、地磁気の計測で方位を算出する電子コンパス等を使用する。前記演算装置5は、前記携帯端末6に内蔵される。前記携帯端末6には、例えば、PDA(Personal Digital Assistant)と呼ばれる携帯情報端末、携帯電話機、パーソナルコンピュータ等を使用する。表示装置8は、例えば、携帯端末6に付属した液晶ディスプレイである。
このように構成された広域設備確認方法及び広域設備確認システムの動作について図2〜図9により説明する。なお、図2〜図9には、前記カメラ1の光軸9、設備10、前記GPS受信機2によって計測された前記カメラ1または前記携帯端末6の計測位置11,11a,11b、前記計測位置11を補正して得られた補正位置12、前記計測位置11bを補正して得られた補正位置12b、正しい指示位置13、前記GPS受信機2によって得られる前記計測位置11,11aの位置情報の誤差範囲14、設備位置15,15a,15b、前記計測位置11から指示方向にのばした直線16、前記計測位置11aから指示方向にのばした直線16a、前記計測位置11bから指示方向にのばした直線16b、前記設備位置15から前記直線16に下ろした垂線の足17、前記設備10を通り前記直線16に平行な直線18、前記設備10aを通り前記直線16aに平行な直線18a、前記設備10bを通り前記直線16bに平行な直線18b、前記設備10の存在領域19、及びGPS衛星29を、必要に応じて図示してある。
図2に示すように、作業者は前記携帯端末6を目的の地域に携帯し、それに装着された前記カメラ1で対象設備10を捉えることでその設備10を指し示す。このときに、前記GPS受信機2で計測される位置11と前記方位計3によって計測される光軸9の方向を利用して前記設備特定部51で設備10を特定し、その属性情報を得る。その際、同時に、設備10の設置位置15の座標情報を用いて、前記位置補正部52において前記GPS受信機2による計測位置11の座標を補正する。正しい位置に補正されるため、設備が近接した状況下であっても正しく目的の対象設備を確認することができるようになる。
以下、具体的に動作説明する。図3に示すように、xy座標系に対し、前記GPS受信機2で計測される前記カメラ1あるいは前記携帯端末6の計測位置11をP(X,Y)、補正位置12をC(Xc,Yc)、正しい指示位置13をA(Xa,Ya)とする。前記カメラ1は前記GPS受信機2とともに前記携帯端末6に装着されており、前記GPS受信機2で計測される位置を前記カメラ1の位置とみなす。また、これを作業者の位置とみなす。ここで、座標(x,y)は、例えば、それぞれ経度と緯度、あるいは、適宜設定する基準点から東方向と北方向にとった変位をm単位で表現した値、といったものである。また、前記方位計3での指示方向をθとする。θは例えば、x軸正方向から反時計まわりに測った角度とする。例えば、前記GPS受信機2の2DRMS(Distance Root Mean Square)で表される誤差精度をEとすれば、正しい指示位置13は、計測位置11を中心として半径Eの円内にほぼあると考えられる。この円領域を誤差範囲14とする。
また、前記設備データベース4には、M個の設備についてそれら各設備の位置15と設備名や識別番号など設備を特定するための特定デ−タおよび他の属性情報が格納されているとする。m番目の設備の設置位置15をQm(xm,ym)とする。
また、前記設備データベース4には、M個の設備についてそれら各設備の位置15と設備名や識別番号など設備を特定するための特定デ−タおよび他の属性情報が格納されているとする。m番目の設備の設置位置15をQm(xm,ym)とする。
対象設備を特定する手順を図7のフローチャートに示す。以下、図7のフロ−に従って説明する。
ステップST1では、カメラ1を用いて対象設備10を指し示すとともに、GPSによるカメラ位置とカメラ1が指し示す方向とを計測する。このステップST1の詳細を図8のフローチャートに示す。
図8において、ステップST11では、前記カメラ1を用いて作業者から見える対象設備10を指し示す。これは、例えば、前記表示装置8に表示された前記カメラ1での撮像画像7を見ながら、指し示した対象設備10が光軸9上に、すなわち前記画像7の中央に配置されるように前記カメラ1を調整することで行う。
ステップST12では、対象設備10を指し示した時のカメラ1の位置(X,Y)がGPS受信機2により計測される。
ステップST13では、光軸方向が前記方位計3により計測される。この場合、この光軸方向が前記カメラ1から対象設備10への指示方向θになる。
ステップST12では、対象設備10を指し示した時のカメラ1の位置(X,Y)がGPS受信機2により計測される。
ステップST13では、光軸方向が前記方位計3により計測される。この場合、この光軸方向が前記カメラ1から対象設備10への指示方向θになる。
図7のフローチャートに戻り、ステップST2では、初回動作かそうでないかを判定する。初回の確認動作時の場合はステップST4に、そうでなければステップST3に進む。
ステップST3では、前記演算装置5により、前回の補正位置を用いて、GPSによる現在の計測位置を前補正する。
GPSでは、同一衛星の電波を測位に使用する限り、比較的連続した時間、一定方向、一定距離に測位結果が偏る。前回の補正位置を(X’c,Y’c)とすれば、これに計測位置の移動分を加えたもの、即ち、
(X’c,Y’c)+{(X,Y)−(X’,Y’)}は、現在の正しい位置座標に近いものとなる。(X’,Y’)はGPS受信装置2により得られた前回の計測位置である。そこで、計測位置を(X,Y)←(X’c,Y’c)+{(X,Y)−(X’,Y’)}とする。或は、前回から携帯端末6を移動させていない場合は、(X,Y)←(X’c,Y’c)とする。
GPSでは、同一衛星の電波を測位に使用する限り、比較的連続した時間、一定方向、一定距離に測位結果が偏る。前回の補正位置を(X’c,Y’c)とすれば、これに計測位置の移動分を加えたもの、即ち、
(X’c,Y’c)+{(X,Y)−(X’,Y’)}は、現在の正しい位置座標に近いものとなる。(X’,Y’)はGPS受信装置2により得られた前回の計測位置である。そこで、計測位置を(X,Y)←(X’c,Y’c)+{(X,Y)−(X’,Y’)}とする。或は、前回から携帯端末6を移動させていない場合は、(X,Y)←(X’c,Y’c)とする。
ステップST4では、演算装置5の設備特定部51により、指し示した対象設備10を特定する。この詳細については後に説明する。
ステップST5では、指し示した対象設備10の特定ができたかどうかを判定する。特定できていれば、ステップST6に、そうでなければステップST7に進む。
ステップST6では、位置補正部52により、補正位置(Xc,Yc)を求め、カメラ1の位置をこの補正位置に補正する。この詳細についても、後に説明する。
ステップST7では、例えば図4に示すように、特定した対象設備10の装置名や識別番号や設備位置(xm,ym)で構成される属性情報を表示装置8上に表示する。特定ができなかった場合は、例えば、特定失敗と表示する。
ステップST5では、指し示した対象設備10の特定ができたかどうかを判定する。特定できていれば、ステップST6に、そうでなければステップST7に進む。
ステップST6では、位置補正部52により、補正位置(Xc,Yc)を求め、カメラ1の位置をこの補正位置に補正する。この詳細についても、後に説明する。
ステップST7では、例えば図4に示すように、特定した対象設備10の装置名や識別番号や設備位置(xm,ym)で構成される属性情報を表示装置8上に表示する。特定ができなかった場合は、例えば、特定失敗と表示する。
以上の動作により、作業者は前記カメラ1で指し示した対象設備10が何であるかをディスプレイ8上にて確認することができる。
次に、ステップST4(設備の特定)の動作の詳細について説明する。
前記カメラ1の位置からは、方向θに対象設備10が存在することになる。そこで、計測位置(X,Y)から概ねθ方向に存在する設備を検索する。その詳細を図5および図9のフローチャートに示す。
ステップST41では、前記設備特定部51において、前記設備データベース4に保持されているM個の設備データから、対象設備の候補を検索する。これは、計測位置(X,Y)を中心にした誤差範囲14から方向θに存在し、かつ、計測位置からの視界に入る設備である。
誤差範囲14から方向θに存在するということは、設備位置15(xm,ym)について、直線16である(x、y)=t(cosθ,sinθ)+(X,Y)との距離eがE以下、かつ、直線16上をθ方向に測った計測位置11から垂線の足17までの距離dが正、ということになる。さらに、計測位置(X,Y)から見えるという条件のためには、計測位置からの距離にしきい値Dを設け、例えば10m以下とする。これは、
の領域19(図5において点線で囲まれている領域)となる。
また、方向θに方位計3の計測誤差を考慮して検索範囲を定めてもよい。方位計3がδの誤差を有した場合、真の方向はθ±δの範囲にある。そこで、誤差範囲14から方向θ±δの範囲に存在するというように領域19を広げて検索する。
ステップST41では、前記設備特定部51において、前記設備データベース4に保持されているM個の設備データから、対象設備の候補を検索する。これは、計測位置(X,Y)を中心にした誤差範囲14から方向θに存在し、かつ、計測位置からの視界に入る設備である。
誤差範囲14から方向θに存在するということは、設備位置15(xm,ym)について、直線16である(x、y)=t(cosθ,sinθ)+(X,Y)との距離eがE以下、かつ、直線16上をθ方向に測った計測位置11から垂線の足17までの距離dが正、ということになる。さらに、計測位置(X,Y)から見えるという条件のためには、計測位置からの距離にしきい値Dを設け、例えば10m以下とする。これは、
また、方向θに方位計3の計測誤差を考慮して検索範囲を定めてもよい。方位計3がδの誤差を有した場合、真の方向はθ±δの範囲にある。そこで、誤差範囲14から方向θ±δの範囲に存在するというように領域19を広げて検索する。
ステップST42では、設備10が検索されたかどうかを判定する。条件を満たす設備が存在しなかった場合、特定失敗とする。
ステップST43では、複数個の設備が検索されたかどうかを判定する。複数の設備が検索された場合は、ステップST44へ進む。そうでなければ、ステッST45へ進む。 ステップST44では、検索された設備の中から、最も適切な1個を選択する。これは、例えば、直線への距離eが最小となる設備とする。
ステップST45では、対象設備10を検索された設備として特定する
ステップST43では、複数個の設備が検索されたかどうかを判定する。複数の設備が検索された場合は、ステップST44へ進む。そうでなければ、ステッST45へ進む。 ステップST44では、検索された設備の中から、最も適切な1個を選択する。これは、例えば、直線への距離eが最小となる設備とする。
ステップST45では、対象設備10を検索された設備として特定する
このように、ステップST4にて対象設備10が特定された場合、その設置位置座標を用いてステップST6で位置補正を行う。
ステップST6では、前記位置補正部52において、前記カメラ1の位置からθの方向にその特定設備10が存在するように、計測位置(X,Y)を補正する。これは、例えば、計測位置11から直線18に下ろした垂線の足を補正位置12(Xc,Yc)とする。特定された設備がK番目の設備である場合、
である。
また、方位計3の計測誤差を参考に、所定の角度幅を持たせて補正を行ってもよい。前記角度幅をξとする。例えば、ξは方位計3の計測誤差δとする。補正で得られた補正位置12Cにおいて、角度∠PQmCがξより大きい場合は、計測位置11と補正位置12との距離が大きくなる。この場合、計測位置11と補正位置12との距離を抑えるように、例えば、θをθ+ξ、または、θ−ξと置き換えて補正位置を求めるように構成する。
ステップST6では、前記位置補正部52において、前記カメラ1の位置からθの方向にその特定設備10が存在するように、計測位置(X,Y)を補正する。これは、例えば、計測位置11から直線18に下ろした垂線の足を補正位置12(Xc,Yc)とする。特定された設備がK番目の設備である場合、
また、方位計3の計測誤差を参考に、所定の角度幅を持たせて補正を行ってもよい。前記角度幅をξとする。例えば、ξは方位計3の計測誤差δとする。補正で得られた補正位置12Cにおいて、角度∠PQmCがξより大きい場合は、計測位置11と補正位置12との距離が大きくなる。この場合、計測位置11と補正位置12との距離を抑えるように、例えば、θをθ+ξ、または、θ−ξと置き換えて補正位置を求めるように構成する。
図6は、位置補正を連続して2回行った場合の補正状態を示す。初回の動作時に、計測位置11aは、特定された設備の位置15aにより、直線18aへ下ろした垂線の足に補正される。続いて、この点を計測位置11bとして動作させ、特定された設備の位置15bにより直線18bに下ろした垂線の足11bに補正される。このように、補正位置11は正しい指示位置13に近づく。
以上のように、対象設備の特定と計測位置の補正とを実行する。
以上のように、対象設備の特定と計測位置の補正とを実行する。
このように、設備の確認において、設備特定と同時に位置を補正するように構成したので、正確な位置座標を得ることができるようになる。その結果、設備が近接している場合でも、対象設備を正しく識別し、確認できるようになる。つまり、設備が近接している場合、その初回の動作においては計測位置(X,Y)が補正前であり、ステップST44で正しい設備が選択されるとは限らないが、あらかじめ周辺の近接していない設備を対象設備として動作を進めた場合、ステップST41で正しい設備1個のみが検索され、これを用いて補正位置(Xc,Yc)が得られる。したがって、その後に近接して設置された設備を指し示した場合、ステップST44において、正しい設備の設備位置15は直線16に最も正しくなるため、近接していても正しく特定することができる。
このように、近接して設置された設備でも、識別することができるようになる。したがって、設備の確認を短時間で行うことができ、また、誤りも低減することができるようになる。
実施の形態2.
(一括較正形の広域設備確認方法、広域設備確認装置の事例)
前述の実施の形態1では、設備の確認動作に合わせて計測位置を補正するように構成したが、この実施の形態2のように、予め補正位置を求めてから設備の確認を行うように構成してもよい。
(一括較正形の広域設備確認方法、広域設備確認装置の事例)
前述の実施の形態1では、設備の確認動作に合わせて計測位置を補正するように構成したが、この実施の形態2のように、予め補正位置を求めてから設備の確認を行うように構成してもよい。
このように構成された広域設備確認方法の一例の動作を、図10〜図15によって説明する。図10〜図13は何れも動作を説明する説明図で、図12中、20はカメラ1の正しい位置以外の任意の点である。図14及び図15は動作を説明するフローチャートである。各図中、同一符合は同一部分を示す。なお、広域設備確認システムのシステム構成は例示してないが、前述の実施の形態1における図1のシステム構成と同じものであるとする。また、図10〜図15において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
この実施の形態2では、図10に示すように、カメラ1位置から複数の設備を指示する。以下、図14及び図15のフロ−に従って説明する。
先ず、図14のフローチャートにより説明する。実施の形態1の動作を示す図7のフローチャートと同一のステップについては、同一の動作であるので説明を省略する。
ステップST201では、位置補正を行うかどうかを判定する。これは、作業者が前回の確認から移動していない場合などに位置補正動作を省略するものである。また、GPS受信機2の計測する位置座標が前回の確認時から大きく変化していない場合に、自動的に省略と判定するようにしてもよい。実行する場合はステップST202に、そうでない場合はステップST1に進む。
ステップST202では、設備の指示個数を示す変数Nを1に初期化する。
ステップST203では、ステップST1と同様の動作により設備を1個指示する。
ステップST204では、演算装置5の位置補正部52により、指示された設備からカメラ1の位置を補正する。この位置補正ステップについて、後に詳細を説明する。
ステップST205では、ステップST204にて補正位置が1点得られた場合に、補正処理を完了するかどうかを判定する。完了する場合はステップST1に進む。そうでない場合は、ステップST206に進む。
ステップST206では、ステップST204での補正が失敗したかどうかを判定する。そうであればステップ7に進み、その結果を、携帯端末6の表示装置8に表示する。そうでなければ、ステップST207に進む。
ステップST207では、Nに1加算する。
ステップST208では、設備特定部51により指示された対象設備10を特定する。この動作についても、後に詳細を説明する。
ステップST202では、設備の指示個数を示す変数Nを1に初期化する。
ステップST203では、ステップST1と同様の動作により設備を1個指示する。
ステップST204では、演算装置5の位置補正部52により、指示された設備からカメラ1の位置を補正する。この位置補正ステップについて、後に詳細を説明する。
ステップST205では、ステップST204にて補正位置が1点得られた場合に、補正処理を完了するかどうかを判定する。完了する場合はステップST1に進む。そうでない場合は、ステップST206に進む。
ステップST206では、ステップST204での補正が失敗したかどうかを判定する。そうであればステップ7に進み、その結果を、携帯端末6の表示装置8に表示する。そうでなければ、ステップST207に進む。
ステップST207では、Nに1加算する。
ステップST208では、設備特定部51により指示された対象設備10を特定する。この動作についても、後に詳細を説明する。
以上の動作により、対象設備10を特定し、結果をステップST7で表示する。作業者はカメラ1で指し示した対象設備10が何であるかを表示装置8上にて確認することができる。
次に、各ステップの詳細について説明する。
先ず、ステップST204(位置補正ステップ)の動作について説明する。今、ステップST203の繰り返しで、N個の設備が指示されているとする。そのとき方位計3によって計測された方向をそれぞれθn、また、GPS受信機2によって計測された位置座標11を(Xn,Yn),1≦n≦N、とする。ここで、位置座標については、作業者が移動していないとし、カメラ1の移動も小さいとみなして、その平均をとり、これを補正前の計測位置(X,Y)とする。つまり、(X,Y)=Σ(Xn,Yn)/Nである。あるいは、最初の計測値(X1,Y1)で代表させて(X,Y)=(X1,Y1)としてもよい。
図11に示すように、正しい指示位置13からは、N個の方向θnそれぞれに、何かしら設備が存在することになる。他の点20では、一般にこの条件を満たさない。そこで、この条件を満たす点にカメラ1の位置を補正する。
また、実施の形態1と同様、補正位置(Xc,Yc)は誤差範囲14の内部にあるものとする。
以上の条件で、点を絞り、最終的に残った点にカメラ1の位置を補正する。
図11に示すように、正しい指示位置13からは、N個の方向θnそれぞれに、何かしら設備が存在することになる。他の点20では、一般にこの条件を満たさない。そこで、この条件を満たす点にカメラ1の位置を補正する。
また、実施の形態1と同様、補正位置(Xc,Yc)は誤差範囲14の内部にあるものとする。
以上の条件で、点を絞り、最終的に残った点にカメラ1の位置を補正する。
n番目に指示した設備が、設備データベース4上のm番目の設備と仮定し、その位置座標を(xm,ym)とする。n番目に指示した設備がどの設備かは、未知でかまわない。 補正位置座標(Xc,Yc)は、n番目に指示した設備がm番目の設備であった場合、(xm,ym)を通る傾きθnの直線18、(x,y)=t(cosθn,sinθn)+(xm,ym)、の上にのる。つまり、(Xc,Yc)は、各θnに対応するN個の直線18の交点となる。そこで、M個の設備の中からN個の設備を順に選択し、N個の直線の交点を求める。交点が求まり、さらに、上記の条件を満たすときに、その交点座標を補正位置座標(Xc,Yc)とする。
図12に3個の設備を指示した場合の例を示す。N=3の指示に対してそれぞれ設備を選択し、方向θ1、θ2、θ3に対してそれぞれ設備位置15a、15b、15cを設定する。設備位置15a、15b、15c通り、それぞれ、方向がθ1、θ2、θ3の3本の直線18a、18b、18cは、正しい対応で設備を選択している場合、それらは一点で交わり、その点が補正位置12となる。正しくない場合は、一般に一点では交わらない。
この補正動作の詳細を図15のフローチャートに示す。
図12に3個の設備を指示した場合の例を示す。N=3の指示に対してそれぞれ設備を選択し、方向θ1、θ2、θ3に対してそれぞれ設備位置15a、15b、15cを設定する。設備位置15a、15b、15c通り、それぞれ、方向がθ1、θ2、θ3の3本の直線18a、18b、18cは、正しい対応で設備を選択している場合、それらは一点で交わり、その点が補正位置12となる。正しくない場合は、一般に一点では交わらない。
この補正動作の詳細を図15のフローチャートに示す。
図15において、ステップST240では、補正位置の候補数を示す変数kを0に初期化する。
ステップST241においては、設備データベース4に保持されているM個の設備データから、n番目に指示されうる設備をN個分選択する。n番目に指示されうる設備とは、例えば、誤差範囲14から方向θnに存在し、かつ、計測位置からの視界に入る設備である。
これは、設備位置(xm,ym)について、直線16、(x、y)=t(cosθn,sinθn)+(X,Y)、との距離eがE以下、また、直線へ下ろした垂線の足17までの距離dが正となる。計測位置(X,Y)から見えるという条件のためには、計測位置からの距離にしきい値Dを設け、例えば10m以下とする。これは、
の領域19(図13において点線で囲まれた領域)となる。
ステップST241においては、設備データベース4に保持されているM個の設備データから、n番目に指示されうる設備をN個分選択する。n番目に指示されうる設備とは、例えば、誤差範囲14から方向θnに存在し、かつ、計測位置からの視界に入る設備である。
これは、設備位置(xm,ym)について、直線16、(x、y)=t(cosθn,sinθn)+(X,Y)、との距離eがE以下、また、直線へ下ろした垂線の足17までの距離dが正となる。計測位置(X,Y)から見えるという条件のためには、計測位置からの距離にしきい値Dを設け、例えば10m以下とする。これは、
ステップST242では、N個の設備に対してそれぞれ直線18を設定し、その交点を求める。これは、(x,y)=t(cosθn,sinθn)+(xm,ym)からtを消去してxとyの一次方程式とし、Nが2以上の場合は、N個の連立方程式を解くことで、交点の解を求める。特に、Nが3以上の場合は、擬似逆行列による最小二乗法によって交点を求める。
Nが1の場合は直線18は1本しか得られないため、ステップST6と同様の動作を行い、計測位置(X,Y)から直線18に下ろした垂線の足を交点とみなす。
ステップST253では、Nが3以上の場合に一点で交わるかどうかの判定を行う。これは、例えば交点と直線との距離の二乗和の平均があらかじめ定めた値、例えば1mの二乗より大きい場合には、一点で交わらないと判定する。この場合、交点は補正位置とはしない。
ステップST254では、交点と計測位置(X,Y)との距離を求め、これがE以下かどうかを判定する。Eを越える場合は、交点は補正位置とはしない。
そうでなければ、ステップST255でkに1加える。さらに、交点を補正位置のk番目の候補とする。
Nが1の場合は直線18は1本しか得られないため、ステップST6と同様の動作を行い、計測位置(X,Y)から直線18に下ろした垂線の足を交点とみなす。
ステップST253では、Nが3以上の場合に一点で交わるかどうかの判定を行う。これは、例えば交点と直線との距離の二乗和の平均があらかじめ定めた値、例えば1mの二乗より大きい場合には、一点で交わらないと判定する。この場合、交点は補正位置とはしない。
ステップST254では、交点と計測位置(X,Y)との距離を求め、これがE以下かどうかを判定する。Eを越える場合は、交点は補正位置とはしない。
そうでなければ、ステップST255でkに1加える。さらに、交点を補正位置のk番目の候補とする。
ステップST246では、可能なすべての組について交点を求めたかどうかを判定する。
ステップST247では、kの値を判定し、1であればステップST248で交点を補正位置(Xc,Yc)として戻る。
そうでなければ、ステップST249でkが0かどうかを判定する。0であれば、補正位置の候補が存在しないことになるため、ステップST250で補正失敗として戻る。
そうでなければ、補正位置の候補が複数になるため、ステップST251で補正を継続として戻る。
ステップST247では、kの値を判定し、1であればステップST248で交点を補正位置(Xc,Yc)として戻る。
そうでなければ、ステップST249でkが0かどうかを判定する。0であれば、補正位置の候補が存在しないことになるため、ステップST250で補正失敗として戻る。
そうでなければ、補正位置の候補が複数になるため、ステップST251で補正を継続として戻る。
次に、ステップST208(設備特定ステップ)の動作について図13により説明する。
ステップST1において対象設備を支持したときの、方位計3によって計測された方向をθとする。対象設備10は、カメラ1をとおり、方向θの直線16上にある。ここで、補正段階から作業者は移動しないとし、この直線16を、(x,y)=t(cosθ,sinθ)+(Xc,Yc)で表す。対象設備10は、この直線16上、t>0で、tが最も小さい点と交点をもつ設備である。
これは以下のように特定する。設備10の広がり幅をFとすると、設備データベース4上、
の条件で設備を検索し、得られた中で、最も小さい正のdを与える設備を特定設備とする。広域に設置される電柱やメーターなどの設備では、設備の広がり幅は数〜数十cmであり、FはGPS受信機の誤差Eよりも小さくなる。したがって、検索範囲が狭まり、設備が近接している場合でもそれらの区別が可能で、確実に対象設備を特定することができるようになる。
また、前述の実施の形態1と同様に、方向θに方位計3の計測誤差を考慮して検索範囲を定めてもよい。
これは以下のように特定する。設備10の広がり幅をFとすると、設備データベース4上、
また、前述の実施の形態1と同様に、方向θに方位計3の計測誤差を考慮して検索範囲を定めてもよい。
このように、あらかじめ複数の設備により補正位置(Xc,Yc)を求めるように構成したので、補正位置を最初の段階で正確に得ることができ、周囲に複数の設備が近接して設置されているような場合でも、対象設備を正しく識別し、確認できるようになる。
実施の形態3.
(web対応)
以下、この発明の実施の形態3を、図16〜図19により説明する。図16は広域設備確認システムのシステム構成の一例を示すブロック図、図17及び図18は何れも動作を説明する説明図、図19は動作を説明するフローチャートである。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。また、図16〜図19において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
(web対応)
以下、この発明の実施の形態3を、図16〜図19により説明する。図16は広域設備確認システムのシステム構成の一例を示すブロック図、図17及び図18は何れも動作を説明する説明図、図19は動作を説明するフローチャートである。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。また、図16〜図19において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
図16において、対象とする設備を指し示す指示手段であるカメラ1と、指示位置を計測する位置計測手段であるGPS受信機2と、指示方向を計測する方向計測手段である方位計3と、演算装置5と、後述の設備情報サーバ装置21と通信網24を介して情報を授受する通信装置23と、を有する携帯端末6を使用する。前記設備情報サーバ装置21は、
設備データベース4と通信装置22と演算装置25とを備え、位置と方向の入力データから設備を特定するデータと補正位置データとを通信装置22から前記携帯端末6へ出力する。
設備データベース4と通信装置22と演算装置25とを備え、位置と方向の入力データから設備を特定するデータと補正位置データとを通信装置22から前記携帯端末6へ出力する。
前記通信網24は、例えば、LAN(Local Area Network)、パケット網、インターネットまたは電話網やその他の回線であり、携帯端末6および設備情報サーバ21とは、例えば、PHSまたは携帯電話、LANケーブルや無線LANによって接続される。
このように構成された広域設備確認方法及び広域設備確認システムの動作について図17〜図19により説明する。実施の形態1の動作を示す図7のフローチャートと同一のステップについては、同一の動作であるので説明を省略する。
図17に示すように、ステップST301では、計測位置(X,Y)と指示方向θとを通信網24を経由して、携帯端末6から設備情報サーバ装置21に送信する。
ステップST4からステップST6では、図6に示す本発明の実施の形態1の同一ステップの動作を設備情報サーバ装置21の演算装置25にて実行する。
ステップST302では、設備情報サーバ装置21は、例えば、図18に示すように、特定された設備10の識別番号などの属性情報と補正位置座標(Xc,Yc)とを通信網24を経由して携帯端末6に送信する。
ステップST4からステップST6では、図6に示す本発明の実施の形態1の同一ステップの動作を設備情報サーバ装置21の演算装置25にて実行する。
ステップST302では、設備情報サーバ装置21は、例えば、図18に示すように、特定された設備10の識別番号などの属性情報と補正位置座標(Xc,Yc)とを通信網24を経由して携帯端末6に送信する。
このように、設備情報サーバ装置21を設け、通信網24を介して設備10の特定と位置補正を実行するように構成したので、管轄する領域が広く、設備データベース4が大きくなり携帯端末6に格納するのが困難な場合でも、対象設備10の確認を行うことができるようになる。また、携帯端末6を小型軽量化することができるようになる。また、設備特定部51と位置補正部52が行う演算を設備情報サーバ装置21にて実行することにより、携帯端末6で実行する演算処理を軽減することができるようになる。また、複数の作業者がそれぞれに設備確認作業を行う場合では、各作業者の携帯端末にあらかじめ設備データベースを装備させる手間が生じることになるが、この作業を省くことができる。また、設備の変更更新が起こる場合でも、設備データベースの更新は一度で済み、最新の設備データを用いて対象設備を正しく識別し、確認できるようになる。
実施の形態4.
(設備マニュアル指定)
以下、この発明の実施の形態4を、図20及び図21により説明する。図20は広域設備確認システムのシステム構成の一例を示すブロック図、図21は動作を説明するフローチャートである。なお、図20及び図21において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
(設備マニュアル指定)
以下、この発明の実施の形態4を、図20及び図21により説明する。図20は広域設備確認システムのシステム構成の一例を示すブロック図、図21は動作を説明するフローチャートである。なお、図20及び図21において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
前述の実施の形態1や実施の形態3での設備を指示する動作において、また、実施の形態2の位置補正時には、設備を明示しないとして構成したが、図20に示すように、設備入力手段である入力装置設備26を設けて、形状や色の違いによって容易に特定できる指標となる指標設備を指示し、その指標設備を表示装置8の画面上で入力するように構成してもよい。例えば、PDAである携帯端末6ではその画面7上でスタイラスペンにて、携帯電話機である携帯端末6ではボタンで、パーソナルコンピュータである携帯端末6ではマウスまたはキーボードであり、これらにより設備10を特定する識別番号等を入力するように構成される。
このように構成された広域設備確認方法の動作について説明する。動作の一例を図21のフローチャートにより説明する。実施の形態1の動作を示す図7のフローチャートと同一のステップについては、同一の動作であるので説明を省略する。
ステップST401では、指示された設備10が判別できるかどうかを判定し、判別できる場合にはステップST402に進む。
ステップST402では、設備入力装置26により指示した指標設備10を特定する識別番号を入力する。
ステップST403では、設備データベース4に保持されているM個の設備データから、その入力された指標設備10を選択する。この設備により、位置補正を実行する。入力されている指標設備10の位置情報を用いて補正することにより、計測位置を正しく補正することができる。
ステップST402では、設備入力装置26により指示した指標設備10を特定する識別番号を入力する。
ステップST403では、設備データベース4に保持されているM個の設備データから、その入力された指標設備10を選択する。この設備により、位置補正を実行する。入力されている指標設備10の位置情報を用いて補正することにより、計測位置を正しく補正することができる。
このように、識別可能な設備はその設備を入力して指示できるように構成したので、対象設備10の確認動作の先立ち、あらかじめ既知の設備を入力して指示する動作を行うことにより、検索の時間が節約できるとともに正確な補正位置が得られるという効果がある。
実施の形態5.
(距離計)
以下、この発明の実施の形態5を、図22〜図25により説明する。図22は広域設備確認システムのシステム構成の一例を示すブロック図、図23は動作を説明する説明図、図24及び図25は動作を説明するフローチャートである。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。また、図22〜図25において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
(距離計)
以下、この発明の実施の形態5を、図22〜図25により説明する。図22は広域設備確認システムのシステム構成の一例を示すブロック図、図23は動作を説明する説明図、図24及び図25は動作を説明するフローチャートである。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。また、図22〜図25において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
実施の形態5では、図22に示すように、携帯端末6に、当該携帯端末6から設備までの距離を計測する距離計測手段である距離計27を設け、カメラ1により設備の指示をした場合において、カメラ1から設備10までの距離を計測する。前記距離計26は、例えば、レーザー距離計が使用される。なお、図23には、設備の存在領域28、及び計測位置11から方向θに距離Lとなる点31を図示してある。
このように構成された広域設備確認方法の動作について説明する。動作の一例を図24のフローチャートにより説明する。実施の形態1の動作を示す図7のフローチャートと同一のステップについては、同一の動作であるので説明を省略する。
ステップST501では、カメラ1から対象設備10までの距離Lが距離計27により計測される。
ステップST502では、演算装置5の設備特定部51により、指し示した設備10を特定する。このステップST502の詳細について図25のフローチャートに示す。
ステップST502では、演算装置5の設備特定部51により、指し示した設備10を特定する。このステップST502の詳細について図25のフローチャートに示す。
図25のステップST521においては、設備特定部51にて、設備データベースに保持されているM個の設備データから、対象設備の候補を検索する。これは、誤差範囲14内の任意の点から方向θ、距離Lに存在する設備、すなわち、計測位置11からθ方向に距離Lだけ移動した点31を中心とする、半径Eの円で表される存在領域28内にある設備となる。この存在領域28は、ステップST41に示した存在領域19よりも狭い。したがって、対象設備の候補を的確に検索できるようになる。
図24のステップST503では、位置補正部52において、カメラ1の位置からθの方向にその特定設備10が存在するように、計測位置(X,Y)を以下のように補正する。検索された設備がK番目の設備であったとすると、
である。この補正式は、ステップST45に示した補正式でのdに代えてLを用いたものである。これにより、方向θ上、距離Lに設備が存在するという条件を満たす、正しい位置に補正することができる。
このように、カメラ1から設備までの距離を計測する距離計を設けるように構成したので、検索段階で設備を効果的に絞ることができ、対象設備を正しく確認できるようになる。また、正確な補正位置を得ることができるようになる。
実施の形態6.
(3次元)
以下、この発明の実施の形態6を、図26〜図28により説明する。図26は動作を説明する説明図、図27及び図28は動作を説明するフローチャートである。なお、広域設備確認システムのシステム構成は例示してないが、前述の実施の形態1における図1のシステム構成と同じものであるとする。また、図26〜図28において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
(3次元)
以下、この発明の実施の形態6を、図26〜図28により説明する。図26は動作を説明する説明図、図27及び図28は動作を説明するフローチャートである。なお、広域設備確認システムのシステム構成は例示してないが、前述の実施の形態1における図1のシステム構成と同じものであるとする。また、図26〜図28において、前述の実施の形態1を示す図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付し、前述の実施の形態1と同一または相当部分については説明を割愛する。
前述の実施の形態1〜5においては、座標系を(x,y)の2次元座標で構成したが、この実施の形態6は、緯度経度に標高を加えた3次元で動作させるように構成したものである。この場合、GPS受信機2は緯度経度と標高を出力し、方位計3は方位のほか仰角俯角を出力するように構成する。また、設備位置についても標高を含めて設備データベース4に格納しておく。
以下、xyz座標系に対し、GPS受信機2で計測されるカメラ1の計測位置11を(X,Y,Z)、補正位置12を(Xc,Yc,Zc)とする。ここで、zは、例えば、標高をm単位で表した値である。また、方位計3で計測される光軸9方向について、xy平面内での方位をθ、z軸正方向とのなす角をφとする。θは例えば、x軸正方向から反時計まわりに測った角度とする。
このように構成された広域設備確認方法の動作について説明する。動作の一例を図27のフローチャートにより説明する。実施の形態1の動作を示す図7のフローチャートと同一のステップについては、同一の動作であるので説明を省略する。
このように構成された広域設備確認方法の動作について説明する。動作の一例を図27のフローチャートにより説明する。実施の形態1の動作を示す図7のフローチャートと同一のステップについては、同一の動作であるので説明を省略する。
図27のフローチャートに示すように、
ステップST601では、カメラ1を用いて作業者から見える対象設備10を指し示す。これは、ディスプレイ8に表示されたカメラ1の画像7を見ながら、指し示す設備10が光軸9上、すなわち画像7の中央に配置されるようにカメラ1を調整することで行う。このときのカメラ1の位置(X,Y,Z)がGPS受信機2により計測され、光軸方向θ,φが方位計3により計測される。
ステップST602では、前回の補正位置を用いて、現在の計測位置を前補正する。前回の補正位置(X’c,Y’c,Z’c)と前回の計測位置(X’,Y’,Z’)とを用いて、計測位置を(X,Y,Z)←(X’c,Y’c,Z’c)+{(X,Y,Z)−(X’,Y’,Z’)}とする。
ステップST603では、演算装置5により、指し示した設備10を特定する。この動作の詳細について図26により説明する。
ステップST601では、カメラ1を用いて作業者から見える対象設備10を指し示す。これは、ディスプレイ8に表示されたカメラ1の画像7を見ながら、指し示す設備10が光軸9上、すなわち画像7の中央に配置されるようにカメラ1を調整することで行う。このときのカメラ1の位置(X,Y,Z)がGPS受信機2により計測され、光軸方向θ,φが方位計3により計測される。
ステップST602では、前回の補正位置を用いて、現在の計測位置を前補正する。前回の補正位置(X’c,Y’c,Z’c)と前回の計測位置(X’,Y’,Z’)とを用いて、計測位置を(X,Y,Z)←(X’c,Y’c,Z’c)+{(X,Y,Z)−(X’,Y’,Z’)}とする。
ステップST603では、演算装置5により、指し示した設備10を特定する。この動作の詳細について図26により説明する。
図26に示すように、カメラ1の位置からは、方位θ,仰角φに対象設備10が存在することになる。そこで、計測位置(X’,Y’,Z’)から概ねθ,φ方向に存在する設備を検索するとともに、見つかった設備について、カメラ1の位置から方位θ,仰角φとなるように計測位置(X,Y,Z)を補正する。その詳細を図28のフローチャートに示す。
図28のステップST631では、設備特定部51において、設備データベース4に保持されているM個の設備データから、対象設備10の候補を検索する。これは、計測位置(X,Y,Z)を中心にした誤差範囲14から方位θ,仰角φに存在し、かつ、計測位置11からの視界に入る設備である。
これは、まず、GPS受信機の誤差範囲をEとすれば、設備位置(xm,ym,zm)について、直線(x,y,z)=t(sinφcosθ,sinφsinθ,cosφ)+(X,Y,Z)との距離eがE以下、また、直線へ下ろした垂線の足までの距離dが正となる。計測位置(X,Y,Z)から見えるという条件のためには、計測位置からの距離にしきい値Dを設け、例えば10m以下とする。つまり、
の領域(前述の図5において点線で囲まれている領域が、更にz成分を含む領域)となる。
図28のステップST631では、設備特定部51において、設備データベース4に保持されているM個の設備データから、対象設備10の候補を検索する。これは、計測位置(X,Y,Z)を中心にした誤差範囲14から方位θ,仰角φに存在し、かつ、計測位置11からの視界に入る設備である。
これは、まず、GPS受信機の誤差範囲をEとすれば、設備位置(xm,ym,zm)について、直線(x,y,z)=t(sinφcosθ,sinφsinθ,cosφ)+(X,Y,Z)との距離eがE以下、また、直線へ下ろした垂線の足までの距離dが正となる。計測位置(X,Y,Z)から見えるという条件のためには、計測位置からの距離にしきい値Dを設け、例えば10m以下とする。つまり、
図28のステップST45では、対象設備10を検索された設備として特定する。
ステップST604では、位置補正部52において、カメラ1の位置からθの方向にその特定設備10が存在するように、計測位置(X,Y,Z)を補正する。つまり、前述の実施の形態1の図5において補正位置12を、設備位置15をとおり方向がθの直線18上に移動させたのと同じ原理で、図5において直線上で計測位置11に最も近い点、すなわち、計測位置11から直線18におろした垂線の足を補正位置12としたのと同様にして補正する。z成分についても同様にして補正する。検索されたのがK番目の設備とすれば、
である。
ステップST604では、位置補正部52において、カメラ1の位置からθの方向にその特定設備10が存在するように、計測位置(X,Y,Z)を補正する。つまり、前述の実施の形態1の図5において補正位置12を、設備位置15をとおり方向がθの直線18上に移動させたのと同じ原理で、図5において直線上で計測位置11に最も近い点、すなわち、計測位置11から直線18におろした垂線の足を補正位置12としたのと同様にして補正する。z成分についても同様にして補正する。検索されたのがK番目の設備とすれば、
このように、標高をも含めて3次元の位置情報にて設備を確認するように構成したので、光軸が3次元空間の直線として与えられ、例えば電柱上に設置されている機器も的確に識別して確認することができるようになる。また、対象設備の手前にマンホールなど視界をさえぎらない位置に他の設備が設置されているような場合でも、正しく目的の対象設備を特定することができるようになる。
前述の実施の形態においては、設備10が画像7の中央にくるようにカメラ1を調整することで設備10を指し示した事例を例示したが、画像7内の設備像を表示装置8上で指定することで設備を指示するように構成してもよい。この場合、光軸と画像7の画角により設備10の指示方向θが決定される。また、前述の実施の形態2においては、1枚の画像7中に描かれた複数の設備を指定するように構成してもよい。
前述の実施の形態においては、位置計測手段2としてGPS受信機を用いた事例を例示したが、位置計測手段2は、無線LANの電波到来時間差による測位システムにより位置を計測するように構成してもよい。この場合、無線LAN基地局を設置することにより、GPSの電波が受信しにくい屋内や地下においても、位置を補正するとともに対象設備を確認することができるようになる。
また、位置計測手段2は、Bluetoothを用いて、Bluetoothを搭載した携帯端末が他のどのBluetooth搭載機器に最も近接しているかによって位置を計測するように構成してもよい。さらに、ICタグを床に敷設した環境においては、近接したICタグの情報を読み取ることによって位置を計測するように構成してもよい。
また、携帯電話機を用い、携帯電話がどの基地局と交信しているかにより、位置を計測するように構成してもよい。
また、携帯電話機を用い、携帯電話がどの基地局と交信しているかにより、位置を計測するように構成してもよい。
前述の実施の形態においては、方向計測手段3として方位計を用いた事例を例示したが、方向計測手段3は、ジャイロを用いて構成してもよく、あるいは、GPS受信機をさらに1個付加し、2個のGPS受信機を結ぶ直線が光軸と平行になるようにし、その2個のGPS受信機の計測位置の差によって方向を求めるように構成してもよい。
前述の実施の形態においては、対象設備10として水道配管や電力配電設備を想定して例示したが、設備の設置位置を含む属性情報を設備データベースとして整えられるならば、これに限るものではなく、例えば、街灯や標識、ガードレールなどの道路設備、建物などの建築物や各人の住居、また、屋内外に設置された広告物に対しても適用できる。
前述の実施の形態においては、設備位置は一点の座標値で表されるものとして説明したが、設備の輪郭を表す多角形の座標値が保持されているような場合でも同様に適用できる。
1 対象とする設備を指し示す指示手段であるカメラ、
2 指示位置を計測する位置計測手段であるGPS受信機、
3 指示方向を計測する方向計測手段である方位計、
4 設備の位置情報を保持する設備データ保持手段である設備データベース、
5 設備を特定するとともに位置補正を行う演算装置、
51 設備特定手段である演算装置5の設備特定部、
52 位置補正手段である演算装置5の位置補正部、
6 作業者が携帯する携帯端末である。
7 カメラ1が写す画像、
8 カメラ1の画像7および特定された設備の属性情報を表示する表示装置、
9 カメラ1の光軸、
10 設備、
11 GPS受信機によって計測されたカメラ1または携帯端末6の計測位置、
12 計測位置を補正して得られた補正位置、
13 正しい指示位置、
14 GPS受信機2によって得られる位置情報の誤差範囲、
15 設備位置、
16 計測位置11から指示方向にのばした直線、
17 設備位置15から直線16に下ろした垂線の足、
18 設備10をとおり直線16に平行な直線、
19 設備10の存在領域、
20 カメラ1の正しい位置以外の任意の点
21 設備情報サーバ装置、
22 設備情報サーバ装置21の通信装置、
23 携帯端末6の通信装置、
24 通信網、
25 設備情報サーバ装置21の演算装置、
26 指示した設備を入力する設備入力手段である設備入力装置
27 距離計測手段である距離計で、例えば、レーザー距離計、
28 設備の存在領域、
29 はGPS衛星である。
31 計測位置11から方向θに距離Lとなる点である。
2 指示位置を計測する位置計測手段であるGPS受信機、
3 指示方向を計測する方向計測手段である方位計、
4 設備の位置情報を保持する設備データ保持手段である設備データベース、
5 設備を特定するとともに位置補正を行う演算装置、
51 設備特定手段である演算装置5の設備特定部、
52 位置補正手段である演算装置5の位置補正部、
6 作業者が携帯する携帯端末である。
7 カメラ1が写す画像、
8 カメラ1の画像7および特定された設備の属性情報を表示する表示装置、
9 カメラ1の光軸、
10 設備、
11 GPS受信機によって計測されたカメラ1または携帯端末6の計測位置、
12 計測位置を補正して得られた補正位置、
13 正しい指示位置、
14 GPS受信機2によって得られる位置情報の誤差範囲、
15 設備位置、
16 計測位置11から指示方向にのばした直線、
17 設備位置15から直線16に下ろした垂線の足、
18 設備10をとおり直線16に平行な直線、
19 設備10の存在領域、
20 カメラ1の正しい位置以外の任意の点
21 設備情報サーバ装置、
22 設備情報サーバ装置21の通信装置、
23 携帯端末6の通信装置、
24 通信網、
25 設備情報サーバ装置21の演算装置、
26 指示した設備を入力する設備入力手段である設備入力装置
27 距離計測手段である距離計で、例えば、レーザー距離計、
28 設備の存在領域、
29 はGPS衛星である。
31 計測位置11から方向θに距離Lとなる点である。
Claims (10)
- 位置計測手段を用いて現地作業者の位置を測位するとともに、現地作業者の位置においてその近傍の任意の設備を捉えこの捉えた方向を方向計測手段で計測し、予め準備された各設備の位置情報に基づいて前記測位された現地作業者の位置情報を補正し、当該補正された現地作業者の位置情報における当該補正された現地作業者の位置を基準にして対象の現地設備を特定する広域設備確認方法。
- 設備を指し示す指示工程と、
前記指示工程で指し示した指示位置の座標値を計測する位置計測工程と、
前記指示工程で指し示した指示方向を計測する方向計測工程と、
前記指示位置と前記指示方向とから、前記指示工程で指し示した設備を、設備データベースから検索して特定する設備特定工程と、
前記特定に基づき前記設備が前記指示方向に存在するように前記指示位置の座標値を補正する位置補正工程と、
を有し、広域にわたって配置された現地設備の中の対象設備を前記補正後に確認する広域設備確認方法。 - 請求項2に記載の広域設備確認方法において、
基準となる指標設備を教示する設備教示工程により教示された指標設備の位置を基準にして前記補正を行うことを特徴とする広域設備確認方法。 - 請求項2または請求項3に記載の広域設備確認方法において、
指示位置から対象設備までの距離を計測する距離計測工程を備え、
前記指示位置と前記指示方向と前記距離とを用いて前記特定を行うことを特徴とする広域設備確認方法。 - 現地作業者の位置を測位する位置計測手段、現地作業者の位置においてその近傍の任意の設備を捉えその方向を計測する方向計測手段、予め準備された各設備の位置情報を保存する設備デ−タベ−ス、この設備デ−タベ−スに保存されている前記予め準備された設備情報に基づいて前記測位された現地作業者の位置情報を補正する位置補正手段、及びこの位置補正手段によって補正された現地作業者の位置情報を基準にして対象の現地設備を特定する設備特定手段を備えた広域設備確認システム。
- 設備を指し示す指示手段と、
前記指示手段で指し示した指示位置の座標値を計測する位置計測手段と、
前記指示手段で指し示した指示方向を計測する方向計測手段と、
設備の設置位置と設備を特定するデータとを含む設備属性情報を格納した設備データ保持手段と、
前記指示位置と前記指示方向とから、前記指示手段で指し示した設備を、設備データ保持手段から検索して特定する設備特定手段と、
前記特定に基づき前記設備が前記指示方向に存在するように前記指示位置の座標値を補正する位置補正手段と、
を備え、広域にわたって配置された現地設備の中の対象設備を前記補正に基づいて確認する広域設備確認システム。 - 請求項6に記載の広域設備確認システムにおいて、
基準となる指標設備を教示する設備教示手段を設け、
前記設備教示手段により教示された指標設備の位置を基準にして前記補正を行うことを特徴とする広域設備確認システム。 - 請求項6または請求項7に記載の広域設備確認システムにおいて、
指示位置から対象設備までの距離を計測する距離計測手段を設け、
前記指示位置と前記指示方向と前記距離とを用いて前記特定を行うことを特徴とする広域設備確認システム。 - 設備を指し示す指示手段と、前記指示手段で指し示す指示手段で指し示した指示位置の座標値を計測する位置計測手段と、前記指示手段で指し示した指示方向を計測する方向計測手段とを備えた携帯端末装置と、
設備の設置位置と設備を特定するデータとを含む設備属性情報を格納した設備データ保持手段と、前記指示位置と前記指示方向とから、前記指示手段で指し示した設備を、設備データ保持手段から検索して特定する設備特定手段と、設備が前記指示方向に存在するように前記指示位置の座標値を補正する位置補正手段とを備えた設備情報サーバ装置と、
前記携帯端末装置と前記設備特定装置とを接続する通信手段と、
を備え、
前記携帯端末装置において設備を指し示したときの前記指示位置情報と前記指示方向情報とを前記通信手段を介して前記設備情報サーバ装置に送信し、前記設備情報サーバ装置において特定した設備の属性情報と前記補正した指示位置情報とを前記通信手段を介して前記携帯端末装置が受信することを特徴とする広域設備確認システム。 - 広域にわたって配置された設備の中の対象とする設備の属性情報を得るための設備情報サーバ装置であって、
設備の設置位置と識別番号とを含む設備属性情報を格納した設備データベースと
設備を指示した指示位置と指示方向とから前記指し示した設備を設備データベースから検索して特定する設備特定手段と、
設備が前記指示方向に存在するように前記指し示した位置の座標値を補正する位置補正手段と、
データの送受信を行う通信手段とを備え、
受信した前記指示位置の座標と前記指示方向から指し示した設備とを前記設備データベースから検索して特定するとともに設備が前記指示方向に存在するように前記指示位置の座標値を補正し、前記特定した設備の属性情報と前記補正した指示位置の座標値とを送信する設備情報サーバ装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004122982A JP2005308446A (ja) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | 広域設備確認方法及び広域設備確認システムならびに設備情報サーバ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004122982A JP2005308446A (ja) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | 広域設備確認方法及び広域設備確認システムならびに設備情報サーバ装置 |
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JP2005308446A true JP2005308446A (ja) | 2005-11-04 |
Family
ID=35437402
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JP2004122982A Pending JP2005308446A (ja) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | 広域設備確認方法及び広域設備確認システムならびに設備情報サーバ装置 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011209031A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | 監視装置およびその方位計補正方法 |
JP2012195749A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | 携帯端末用撮像方向表示方法、撮像方向表示機能付き携帯端末、携帯端末用撮像方向表示システム |
JP2012242932A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Hitachi Solutions Ltd | 情報提供システム及び端末装置 |
JP2013531223A (ja) * | 2010-05-07 | 2013-08-01 | クアルコム,インコーポレイテッド | 方位センサの較正 |
JP2019032685A (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 中国電力株式会社 | 配電設備点検システム |
-
2004
- 2004-04-19 JP JP2004122982A patent/JP2005308446A/ja active Pending
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